Sklo a kov

30.12.2015
Závislost transmitance na vlnové délce spolu se vzorkem nového skla (Rosales-Sosa, Gustavo A., High Elastic Moduli of a 54Al2O3-46Ta2O5 Glass Fabricated via Containerless Processing, Scientific Reports 5, 15233, 2015, doi: 10.1038/srep15233)

Sklo, jehož pružnost se blíží oceli, připravil Jasuhiro Watanabe se svými kolegy z Tokijské univerzity. Jde o slitinu oxidu hlinitého a tantaličného o složení 54Al2O2.46Ta2O5. Jak vidíme na obrázku, její optické vlastnosti jsou uspokojivé. Transmitance ve viditelné části spektra je vysoká a stabilní, index lomu dosahuje hodnoty 1,94. Youngův model pružnosti dosahuje 158,3 GPa. Při jeho využití jako konstrukčního materiálu je možné odpovídající pevnosti dosáhnout menším množstvím materiálu než u klasických křemičitanových skel. Dosáhnout zesklovatění tohoto materiálu, tedy ztuhnutí před krystalizací, je velmi nesnadné. Lze ho provést tavením částic vznášejících se volně v proudu kyslíku pomocí dvou výkonných CO2 laserů.

Nespí ani tvůrci kovových slitin. Mimořádně lehkou a pevnou slitinu založenou na velmi lehkém kovu hořčíku připravili inženýři z University of California v Los Angeles pod vedením Xiaochuna Liho. Hořčík vyztužili 14% částic z karbidu křemičitého SiC o průměru 100 nm. Odborníci se shodují v tom, že vyztužení krystalové mřížky nanočásticemi umožní vytvořit nové, zajímavé materiály. Zásadní problém je, jak dosáhnout jejich rovnoměrného rozptýlení, protože nanočástice mají silnou tendenci ke shlukování. Své vlastnosti si nový materiál podrží i za vyšších teplot.

Přeživší předci?

29.12.2015
Rentgenové zobrazení femuru označeného MLDG 1678 v různých polohách. Barvy a odstíny šedi označují odlišné hustoty (Curnoe D, Ji X, Liu W, Bao Z, Taçon PSC, Ren L (2015) A Hominin Femur with Archaic Affinities from the Late Pleistocene of Southwest China. PLoS ONE 10(12): e0143332. doi:10.1371/journal.pone.0143332).

Naprostá většina nejrůznějších kosterních pozůstatků všech čtrnácti druhů rodu Homo ukazují, že poslední dobu ledovou, která skončila před 15.000 lety, přežil pouze náš druh. Nicméně nálezy z jeskyní Longlin a Maludong v čínské provincii Jün-nan ukazují něco jiného. Pozůstatky lebečních a stehenních kostí (femurů) staré 14.500 až 11.500 let nesou znaky našich starších příbuzných ze spodního pleistocénu před 2.588 - 871 miliony let. Zřejmě jde o pozůstatky přeživší starší populace. Pro definitivní zařazení se zatím nepodařilo nalézt dostatek fosilií. Na obrázku vidíme rentgenové zobrazení femuru označeného MLDG 1678 v různých polohách. Barvy a odstíny šedi označují odlišné hustoty (Curnoe D, Ji X, Liu W, Bao Z, Taçon PSC, Ren L (2015) A Hominin Femur with Archaic Affinities from the Late Pleistocene of Southwest China. PLoS ONE 10(12): e0143332. doi:10.1371/journal.pone.0143332).

Hydrotermální průduchy z nového materiálu

28.12.2015
detail křemičitanových usazenin ze stěn průduchů Von Dammova průduchového pole (Hodgkinson,  Matthew R. S. et al., Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system, Nat Commun, vol.6, 2015/12/22/online, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms10150).

Stěny hydrotermálních průduchů vznikají vysrážením minerálů při prudkém ochlazení proudu přehřátého silně koncentrovaného vodného roztoku solí, který pod tlakem vyvěrá z nitra Země do chladné vody u mořského dna. Jeho teplota dosahuje stovek stupňů Celsia, avšak díky vysokému tlaku v hlubině oceánu zůstává kapalný. Základním vysráženým materiálem je anhydrit, chemicky síran vápenatý CaSO4. Pukliny a póry v něm vyplňují sulfid měďnatý CuS, zinečnatý ZnS a železnatý FeS. Jak zjistil Matthew R. S. Hodgkinson se svými kolegy z National Oceanography Centre v Southamptonu, existují hydrotermální průduchy i z jiného materiálu. Konkrétně 85 - 90% objemu stěn průduchů ve Von Dammově průduchovém poli v Karibském moři jižně od Kajmanských ostrovů představuje talek, hydratovaný křemičitan hořečnatý Mg3Si4O10(OH)2. Sráží se z vodného roztoku proudícího z průduchů o poměrně nízké teplotě, 215 stupňů Celsia, s pH = 5,8, a s nízkým obsahem kovových iontů. Na obrázku vidíme detail křemičitanových usazenin, které vytváří stěny průduchů Von Dammova průduchového pole (Hodgkinson, Matthew R. S. et al., Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system, Nat Commun, vol.6, 2015/12/22/online, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms10150).

Mořští hadi přežili

27.12.2015
dva jedinci druhu Aipysurus apraefrontalis na útesu Ningaloo, foto Grant Griffin, W.A. Dept. Parks and Wildlife.

Dva druhy mořského hada pokládané za vyhynulé pozorovala ve Žraločí zátoce na západoaustralském pobřeží Blanche R. D'Anastasi se svými kolegy z australské James Cook University. Konkrétně jde o druhy Aipysurus foliosquama a Aipysurus apraefrontalis z rodu vlnožilů. Původně před svým vymizením v letech 1998 - 2002 byli pozorováni pouze na zhruba 50 km od sebe vzdálených útesech Ashmore a Hibernia v Timorském moři 1.700 km daleko od Žraločí zátoky. Mořští hadi jsou predátoři z čeledi Hydrophiidae. Jsou příbuzní nám známým plazům suchozemským, ale přežívají jen v mořské vodě. Nacházíme je v Indickém a Tichém oceánu. Na fotografii Granta Griffina (W.A. Dept. Parks and Wildlife) vidíme dva mořské hady druhu Aipysurus apraefrontalis. Snímek vznikl na útesu Ningaloo ve Žraločí zátoce.

Tisk kapaliny

23.12.2015
hydraulicky poháněný robot kompletně vytištěný na 3D tiskárně, Robert MacCurdy et al., Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids, arXiv:1512.03744v1 [cs.RO] 11 Dec 2015, http://arxiv.org/pdf/1512.03744v1.pdf

Přes obrovské množství práce, kterou udělaly na poli 3D tisku nesčetné vědecké i technické týmy, existují v této oblasti stále možností zajímavých inovací. Robert McCurdy se svými kolegy z MIT vyvinuli postup, jak na 3D tiskárně vytisknout hydraulické zařízení včetně kapaliny najednou. Podmínkou je, aby tiskárna umožňovala současný tisk z více materiálů. Jako jeden z nich využili vhodnou kapalinu. Základní konstrukce vznikla z rovněž kapalného fotopolymeru, jehož jednotlivé miniaturní kapičky nanesené tiskovou hlavou se okamžitě vytvrzují ultrafialovým zářením. Zároveň s nimi tryska na správná místa pokládala kapičky hydraulické kapaliny, která své skupenství nezměnila. Zařízení tak vznikalo i zároveň se plnilo. Na obrázku vidíme robota, který kráčí na šesti hydraulicky hnaných nohách. K jeho pohonu stačí jediné čerpadlo. Jako všechno ostatní části i ono vzniklo na 3D tiskárně (foto Robert MacCurdy et al., Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids, arXiv:1512.03744v1 [cs.RO] 11 Dec 2015, http://arxiv.org/pdf/1512.03744v1.pdf).

Krmení bakterií z elektrody

22.12.2015

Bakterii Acidithiobacillus (rovněž Thiobacillus) ferrooxidans, která získává energii oxidací železnatých iontů Fe2+ na železité Fe3+, můžete elektrony nakrmit přímo z pevné elektrody. Experimentálně to dokázal Ryuhei Nakamura se svými kolegy z japonské výzkumné organizace RIKEN a dalšími experty z Tokijské univerzity. V experimentálním reaktoru A. ferrooxidans normálně prosperoval i beze stop železa, pokud mohl získat elektrony z průhledné elektrody z fluorem dopovaného oxidu ciničitého. Znamená to, že k oxidaci železnatých iontů nedochází uvnitř molekuly, nýbrž reakcí s cytochromem na vnějším povrchu buněčné membrány. Složitým několikastupňovým mechanismem doputují elektrony do nitra buňky, kde se podílí na dalších metabolických reakcích. A. ferrooxidans tak nejspíš může získávat elektrony přímo z pevného povrchu minerálu pyritu FeS, na jehož ložiscích často přebývá. Nacházíme ho rovněž v okolí hydrotermálních ventilů, jejichž stěny jsou ze slabě elektricky vodivých minerálů. Takto získanou energii využívá mikroorganismus k tvorbě organických sloučenin z oxidu uhličitého, obdobně, jako fotosyntézující organismy energii ze slunečního záření.

Několik dalších aktualit o přenosu elektronu mezi buňkami a z buněk na pevný substrát najdeme zde.

Již staří Egypťané

21.12.2015
Část papyrus zvaného Káhirský kalendář (Cairo 86637, foto Lauri Jetsu.

Algol neboli Beta Persei je jasná proměnná hvězda v souhvězdí Persea. Její zdánlivá jasnost se mění s periodou 2 dny, 20 hodin a 49 minut. Jde o zákrytovou proměnou hvězdu pozorovatelnou pouhým okem. Jasnější Beta Persei Aa1 obíhá a zastiňuje tmavší hvězda Beta Persei Aa2. Celý systém je 93 světelných let vzdálen a jeho součástí je ještě odlehlejší hvězda Beta Persei Aa3. Lauri Jetsu a Sebastian Porceddu z Helsinské univerzity studiem staroegyptského asi 3.200 let starého papyru definitivně potvrdili starší předpoklad, že staří Egypťané využívali tuto periodicitu ve svém kalendáři. Papyrus se nazývá Káhirský kalendář (Cairo 86637) a z našeho pohledu jde spíše o astrologickou předpověď, horoskop či kondiciogram - zejména určuje šťastné a nešťastné dny. Část ho vidíme na obrázku (foto Lauri Jetsu). Finským archeologům se podařilo ztotožnit boha Hora s Algolem a potvrdit tak starší předpoklady.

Lauri Jetsu 5.1.2016: Nice to read this.

Stěhovavý gepard

20.12.2015
ochočený gepard na 3.700 let staré staroegyptské fresce

Největší populace gepardů štíhlých (Acinonyx jubatus) žije v současnosti v jižní a východní Africe. Pár jedinců ještě přežívá v Iránu. Jejich původní vlastní je Amerika a jsou příbuznými pumy americké (Puma concolor). Dnes ale v Americe na geparda nenarazíme. Začali se odtamtud zhruba před sto tisíci lety stěhovat přes tehdy nezatopenou oblast Beringovi úžiny do Asie. Z genomu geparda to zjistil rozsáhlý genetický tým ze Sankt-Petěrburgské univerzity pod vedením Stephena J. O’Briena ve spolupráci s několika dalšími pracovišti po celém světě. Do Asie tehdy přešla jen malá část populace, což vedlo k extrémní genetické homogenitě. K jejímu dalšímu zvýšení došlo zhruba před 11.000 - 12.000 lety v souvislosti s vyhynutím velkých savců. V Africe přežilo jen málo gepardů, v Americe vyhynuli v té době úplně. V důsledku toho jsou všichni žijící gepardi vlastně blízcí příbuzní. Kresba na jejich srsti u jedinců z různých afrických končin je prakticky shodná. Královský gepard s neobvyklou kresbou je velmi vzácný. Místo malých černých teček tvoří jejich kresbu velké splývající skvrny a pruhy. Velká genetická homogenita sebou přináší i skutečné potíže. Jejich imunitní systém se zhoršil do té míry, že kožní štěpy se mezi nimi ujímají zcela bez problémů. Postižena je i tvorba spermií, což může být jedna z příčin jejich špatného rozmnožování. V ejakulátu mají zhruba desetinu spermií ve srovnání s podobnými živočichy. Navíc 3/4 jejích spermií je abnormálních.

Gepardi na rozdíl od jiných kočkovitých šelem svou kořist štvou, což je spíše způsob lovu šelem psovitých. Ty také mnohem více připomínají svou stavbou těla, které je běhu velmi dobře uzpůsobeno. Krátkodobě údajně dosáhne rychlosti až 130 km/hod, což z něj činí nejrychlejšího suchozemského tvora. Dají se snadno ochočit. Ve starém Egyptě, Indii a Persii se s jejich pomocí lovily gazely. Odtud tento způsob lovu rozšířil i do Turecka, Mongolska a Číny, kde divocí gepardi nikdy nežili.Ochočeného geparda na 3.700 let staré staroegyptské fresce vidíme na obrázku.

Magma zvedá břehy

19.12.2015
10.000 let stará  původní linie pobřeží jezera Maule. Současný rozdíl mezi vyšším, jižním a severním pobřežím dosahuje 67 metrů, foto Brad Singer.

Vulkanicky silně aktivní oblast chilského jezera Maule se zdvihá neobvyklou rychlostí. Během uplynulých osmi let dosáhl nárůst téměř dvou metrů. Za posledních deset tisíc let proběhlo takových rychlých zdvihů několik, takže oblast se zvedla celkem o více než 180 m. Podle geologických měřítek je to opravdu rychle. Výzkum této oblasti provádí už několik let mezinárodní americko-chilsko-argentinsko-kanadsko-singpurský geofyzikálně-geochemický tým vedený Bradem Singerem z University of Wisconsin-Madison. Celou oblast zdvíhá narůstající množství ryolitového magmatu pod ní. Za uplynulých 10.000 let ho na takové změny musel přitéct objem více než čtyř krychlových kilometrů. Odkud tak rychle přibývá, není zatím vůbec jasné. Na fotografii Brada Singera vidíme nyní šikmou, deset tisíc let starou původní linii pobřeží jezera Maule. V té době byla samozřejmě vodorovná. Nyní činí rozdíl mezi jižní, vyšší části a severním pobřežím 67 metrů.

Levnější dotykové displeje

18.12.2015
krystalové struktury vanadičitanu strontnatého (vlevo) a  vápenatého (vpravo)  (Lei Zhang et al., Correlated metals as transparent conductors, Nature Materials (2015), doi:10.1038/nmat4493)

Značná poptávka panuje po průhledných vodičích, ať již pro výrobu dotykových displejů, fotovoltaických panelů, nejrůznějších senzorů anebo třeba dvířek mikrovlnných trub. Hojně využívaný cínem dopovaný oxid inditý In2O3, známý pod zkratkou ITO (indium tin oxide), není zrovna levný. Kilogram čistého india stojí 750 dolarů, takže představuje nikoliv nevýznamnou část ceny např. mobilního telefonu. Roman Engel-Herbert se svým týmem převážně z Pennsylvania State University zjistil, že jako průhledné vodiče stejně dobře poslouží vanadičitan strontnatý SrVO3 nebo vápenatý CaVO3. Jejich parametry jsou velmi uspokojivé a cena zhruba třicetkrát nižší. Krystalové struktury těchto sloučenin vidíme na obrázku (Lei Zhang et al., Correlated metals as transparent conductors, Nature Materials (2015), doi:10.1038/nmat4493). Jejich výraznější rozšíření by mohlo vést ke snížení cen všech zařízení, ve kterých je průhledných vodičů zapotřebí.

Předchůdce šelem

17.12.2015
Náčrtek nalezené části kostry vsazený do obrysu celého živočicha  (Zack, S. P., and K. D. Rose. 2015. The postcranial skeleton of Galecyon: evidence for morphological and locomotor diversity in early Hyaenodontidae (Mammalia, Hyaenodontida),  Journal of Vertebrate Paleontology. DOI: 10.1080/02724634.2014.1001492). Vpravo nahoře dlouhá kost hrudní končetiny (humerus). Na pozadí pohled na  naleziště - lokalitu Willwood v jižní části povodí řeky Bighorn ve Wyomingu.

Dosti dobře zachované kosterní pozůstatky třetihorního předchůdce dnešních šelem Galecyona nalezl a popsal Shawn P. Zack z University of Arizona a Kenneth D. Rose z Johns Hopkins University. Masožravec o něco menší než současná liška vážil 5 až 8 kg a žil v dnešní Severní Americe na počátku eocénu před 55 až 50 miliony let. Patří do čeledi Hyaenodontidae, do níž náleží mnoho dalších masožravých druhů. Dobře uchovaná kostra přinesla i řadu nových poznatků o vývoji této čeledi a způsobu života Galecyona. Ze současných masožravců připomínal chováním nejspíš skunka nebo rosomáka. Přestože máme k dispozici velké množství jejích nejrůznějších nálezů z mnoha částí světa, zpravidla jde jen o zuby nanejvýš s částí čelisti. Právě proto je nález podstatné části kostry tak důležitý. Její náčrtek vsazený do obrysu celého živočicha vidíme na obrázku (Zack, S. P., and K. D. Rose. 2015. The postcranial skeleton of Galecyon: evidence for morphological and locomotor diversity in early Hyaenodontidae (Mammalia, Hyaenodontida), Journal of Vertebrate Paleontology. DOI: 10.1080/02724634.2014.1001492). Vpravo nahoře vidíme dlouhou kost hrudní končetiny (humerus). Na pozadí najdeme pohled na lokalitu Willwood v jižní části povodí řeky Bighorn ve Wyomingu, odkud nalezená fosilie pochází. Z této oblasti pochází desítky tisíc nejrůznějších savčích fosilií. Ukazuje se však, že i v tak prozkoumané oblasti se pomocí moderní techniky dají stále objevit nové, cenné nálezy.

Plasmonová rezonance v katalýze

16.12.2015
nahoře snímek osmiramenného klastru elektronovým mikroskopem, dole jeho náčrtek (Ringe, Emilie et al., Resonances of nanoparticles with poor plasmonic metal tips, Scientific Reports 2015/11/30/online, vol.5, p.17431, http://dx.doi.org/10.1038/srep17431, http://www.nature.com/articles/srep17431#supplementary-information). Bílá úsečka je 50 nm dlouhá.

K významnému zlepšení katalyzátorů by mohlo přispět využití povrchové plasmonové resonance. Jde o silnou excitaci povrchových elektronů ve vodičích. Dochází k ní, když frekvence dopadajícího elektromagnetického záření je shodná s přirozenou frekvencí jejich kmitů v poli kladně nabitých atomových jader. Bohužel u významných katalyzátorů jako platina nebo palladium je obtížné dosáhnout plasmonové rezonance. Snadné to je u zlata nebo stříbra, které katalytické povrchy nevytvářejí. Vyřešit tento problém se podařilo mezinárodnímu týmu prof.Paula A.Midgleyho z britské University of Cambridge. Ze směsi zlata a palladia vytvořili mikroskopické osmiramenné útvary, které kombinují obě zmíněné vlastnosti. Na obrázku nahoře vidíme jejich snímek elektronovým mikroskopem a dole náčrtek (Ringe, Emilie et al., Resonances of nanoparticles with poor plasmonic metal tips, Scientific Reports 2015/11/30/online, vol.5, p.17431, http://dx.doi.org/10.1038/srep17431, http://www.nature.com/articles/srep17431#supplementary-information). Bílá úsečka je 50 nm dlouhá. Na krátké animaci si jeden z těchto útvarů můžeme prohlédnout zde. Připravili je čistě chemicky postupnou redukcí z kyseliny tetrachlorozlatité HAuCl4 a tetrachloropalladnaté H2PdCl4. Jako redukční činidlo použili L-askorbovou kyselinu (vitamin C). Ke vzniku osmiramenného tvaru došlo na základě krystalizace za přítomnosti povrchově aktivního cetyltrimethylammonium bromidu při přípravě zlatého jadérka, ze kterého v dalším kroku vyrostla ramena ze směsi Au/Pd.

Oživené frakování

15.12.2015
Letecký pohled na ložisko těžené metodou hydraulického štěpení, obr.Greenpeace

Část methanu, kterou těžíme metodou hydraulického štěpení, nepochází z ložiska, ale je biologického původu. Překvapující závěry výzkumů přednesla včera na konferenci Americké geofyzikální jednoty v San Francisku Kelly Wrighton z Ohio State University. Při hydraulickém štěpení neboli frakování získáme zemní plyn nebo ropu z dříve nedostupné části ložiska pomocí uměle vytvořených puklin. Vznikají ve slabě zpevněných sedimentárních horninách pomocí frakovací kapaliny, kterou do nich těžaři ženou pod tlakem. Kromě vody obsahuje celou řadu chemikálií včetně mnoha organických sloučenin. Podle výzkumů, které vedla Paula Mouser (OSU), do osmdesáti dnů po načerpání kapaliny do ložiska v něm naroste ekosystém bakterií a mikroorganismů archea. Energii získávají postupnou přeměnou organických sloučenin až na methan. Opakovaným užitím frakovací kapaliny se šíří mezi jednotlivými ložisky. Na fotografii vidíme letecký pohled na ložisko těžené metodou hydraulického štěpení (obr.Greenpeace).

Dairokkan 19.12.2015: Toto mi připomíná jeden text který jsem pčetl před pár lety, kdy bylo navrženo těžit uhelné sloje pomocí methan produkujících bakterií. Zajímavé by bylo zjistit kde se tyto bakterie vzaly. Myslím ale že je to dvojsečná zbraň na jednu stranu takový postup může pomoci těžit více ložisek, snížit cenu plynu, dokonce vyčistit atmosféru (pokud by byl aplikován na ropu a uhlí) od nežádoucích látek a prachu, ale na druhou stranu stále se jedná o fosilní palivo.

Rozmnožování při hladovění

14.12.2015
háďátko obecné (C. elegans), obr. Bob Goldstein, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2

Zajímavý proces užitečný pro přežití druhu na úkor jedince odhalili Dana A. Lynn a Sean P. Curran z University of Southern California v Los Angeles u mikroskopické hlístice háďátka obecného (Caenorhabditis elegans). Při nedostatku potravy se aktivuje bílkovina SKN-1, kterou řadíme k tzv. transkripčním faktorům. To znamená, že ovlivňuje přepis informace z jednotlivých genů, a tím její využití v buňce. Konkrétně SKN-1 vyvolá přesun zásobních lipidů z tělních do samičích pohlavních buněk. Podporuje tím tvorbu vajíček. Hlístice C.elegans jsou zpravidla hermafrodité, takže další výzkum směřuje ke zjištění, zdali obdobný mechanismus existuje i pro podporu samčích pohlavních buněk. Háďátko obecné patří mezi nejoblíbenější pokusné tvory, a to díky své relativní jednoduchosti a velkému množství znalostí, které o něm máme. Bylo by zajímavé zjistit, zdali protein Nrf2, lidský analog hlísticového SKN-1, funguje obdobně. Pohybující se háďátko obecné (C. elegans) vidíme na obrázku od Boba Goldsteina, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2.

Hroch mrchožrout

13.12.2015
skupina hrochů hodujících na mršině pakoně žíhaného (Connochaetes taurinus) ve východoafrické řece Mara roku 2011 (foto  Christopher Dutton v Dudley  J. P. et al., (2015), Carnivory in the common hippopotamus Hippopotamus amphibius: implications for the ecology and epidemiology of anthrax in African landscapes. Mammal Review. doi: 10.1111/mam.12056)

Hrocha obojživelného (Hippopotamus amphibius) známe všichni jako býložravce. Nicméně studie, kterou provedl zambijsko-německo-americko-britsko-švýcarský tým vedený prof.Marcusem Claussem z Curyšské univerzity, ukazuje, že nepohrdne ani masitým soustem. Pojídání masa a vnitřností mršin hrochem je vcelku běžným jevem, který byl zdokumentován na řadě míst východní Afriky. Za občasné sousto mu poslouží i uhynulí jedinci vlastního druhu. Objasňuje se tím řádově vyšší úmrtnost hrochů na anthrax (sněť slezinná) i jiné obdobné choroby, než postihuje ostatní býložravce. Občasné pozření vysoce kalorického masitého sousta možná vysvětluje i k poměru k hmotnosti těla malou konzumaci potravy. Oproti např. domácímu skotu má poměrově zhruba poloviční spotřebu rostlinné potravy, i když nepřežvykuje. Svou roli v tom ale hraje i trojdílný, mimořádně objemný hroší žaludek, obydlený mnoha druhy symbiotických prvoků. Hroch obojživelný spolu s hrošíkem liberijským (Hexaprotodon liberiensis) jsou jedinými žijícími druhy čeledi hrochovitých, jež náleží do řádu sudokopytníků. Na fotografii vidíme skupinu hrochů hodujících na mršině pakoně žíhaného (Connochaetes taurinus) ve východoafrické řece Mara roku 2011 (foto Christopher Dutton v Dudley J. P. et al., (2015), Carnivory in the common hippopotamus Hippopotamus amphibius: implications for the ecology and epidemiology of anthrax in African landscapes. Mammal Review. doi: 10.1111/mam.12056).

Klouda 14.12.2015: To by vysvětlovalo racionální základ staroegyptské legendy, podle které faraona Meniho sežral hroch. Ba možná i více: Pokud žere hroch jen mršiny, nespadl do vody živý Meni, ale jeho kadáver po úspěšném palácovém převratu.

Hrochomil 30.9.2017: Možná je nebezpečný, ale tohle je impozantní a pobaví...

Sultánova hrobka

12.12.2015
portrét sultána Süleymana od italského malíře Tiziana Vecelliho

Hrobku nejvýznamnějšího tureckého sultána Sulejmána I. Nádherného (nar.1494) zřejmě nalezl maďarský archeolog Norbert Pap z Pešťské univerzity. Po své 46 let trvající vládě zemřel počátkem září 1566 při obléhání tehdy významné pevnosti Szigetvar v jižním Maďarsku. Hrobka, ve které spočinulo toliko srdce a vnitřnosti, byla klenuta v místě jeho velitelského stanu. Zbytek těla byl převezen do Cařihradu. Za jeho vlády (1520 - 1566) dosáhla Osmanská říše vrcholu své moci. V tureckém originálu zní jeho jméno Süleyman, což je arabská verze jména Šalamoun. Ve své vlasti je znám nikoliv pod přízviskem Nádherný, nýbrž je zván Zákonodárcem (Kanuni). Pod jménem sultán Solimán představuje archetyp tureckého sultána v našich pohádkách. Potvrdily se starší údaje, že jeho hrobka leží poblíž tureckého města Trubek, které Norbert Pap objevil již roku 2013. Zničeno bylo v osmdesátých letech 17.století a nikdy nebylo obnoveno.

klouda 13.12.2015: Hezký článek! Sulejman Nádherný byl jedním ze 2 nadprůměrných sultánů a jeho stopa je dodnes znatelná na Balkánu. Kdo se trápí "neevropskou" mentalitou Balkánců, má zde i hromosvod k ponížení i státnickou osobnost k obdivu.

Obrněný červ

11.12.2015
snímek fosilie Eokinorhynchus rarus pořízený elektronovým mikroskopem

Zajímavou fosilii 535 milionů let starého kambrického živočicha objevil a popsal americko-čínský paleontologický tým z Virginia Polytechnic Institute and State University v Blacksburgu a Nanťingského ústavu pro geologii a paleontologii vedený Guohua Caoem. Jde o přibližně 1 mm dlouhého předka současného kmene mikroskopických mořských živočichů rypeček (Kinorhyncha), jež čítá asi 150 až 240 druhů (údaje se různí) žijících v bahně či písku v nejrůznějších hloubkách. V letech 2013 - 2014 se v Nanťingském okresu provincie S'-čchuan, tradičně Sečuán, podařilo nalézt několik velmi dobře zachovalých exemplářů. Fosilní tvor nese jméno Eukinorhynchus rarus a na rozdíl od svých současných potomků byl těžce obrněn, jak vidíme na obrázku (Virginia Tech).

Bobtnání zastaví krvácení

10.12.2015
bobtnající XStat, obr. Revolutionary Medical Technologies

Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (Food and Drug Administration) vydal souhlas s užíváním přípravku XStat i pro civilní účely. Jde o produkt společnosti Revolutionary Medical Technologies z Wilsonville v Oregonu a je určen k zastavení masivního krvácení z velkých ran v tříslech a podpaží, kde je klasické škrtidlo nepoužitelné. Pomocí injektoru vtlačíme do rány běžné medicinální celulózové tampony pokryté vrstvou polysacharidu chitosanu. V ráně při styku s krví okamžitě nabobtnají, takže ji během 20 sekund vyplní. Uzavřou ji tak dobře, že udrží krevní tlak na jeho normálních hodnotách po dobu čtyř hodin. XStat je primárně určen pro vojenské užití k rychlému ošetření ran po střelách nebo střepinách. Do výstroje americké armády již byl zařazen, nyní nic nebrání jeho užití ani v civilním životě. Video o jeho fungování můžeme shlédnout zde.

Magnetem proti kokainu

9.12.2015
chemická struktura kokainu

Odstranit kokainovou závislost působením magnetického pole na mozek se podařilo Luigimu Gallimbertimu z nemocnice IRCCS San Camillo v Benátkách ve spolupráci s Albertem Terraneoem a dalšími kolegy z Padovské univerzity a několika pracovišť ve Spojených státech. Vyšli ze známého faktu, že při nutkavé touze po kokainu (struktura viz obr.) dochází ke snížení aktivity určitých oblastí frontální (čelní) mozkové kůry. Působením střídavého magnetického pole je znovu aktivovali. U pokusné skupiny dosáhli výrazně lepších výsledků, než u skupiny kontrolní, jejíž členové si odvykali pomocí chemických preparátů. Přesná interpretace těchto výsledků je nejednoznačná, a to i kvůli malému počtu účastníků experimentu. Je otázkou, zdali narkomanům skutečně pomohlo faktické působení magnetického pole nebo zafungovalo pouze jako placebo. Rozhodně je nutné provést řadu dalších experimentů pro ověření těchto předběžných, byť slibných výsledků. Další provádění experimentů je třeba pečlivě plánovat a zvažovat. Je-li náš mozek skutečně možné tak snadno ovlivňovat elektromagnetickým polem, měli bychom se mít hodně na pozoru.

Odběr krve bez jehly

8.12.2015
zařízení pro odběr krve bez jehly, č.330 označuje povrch kůže (podle patentové přihlášky Needle-Free Blood Draw, United States Patent Application, Eric Peeters, Peter H.Smith, US2015/0342509 A1, Dec.3rd, 2015)

Návrh na udělení patentu na zařízení pro odběr krve bez použití injekční jehly podala společnost Google Inc. Jeho náčrtek z patentové přihlášky vidíme na obrázku (Needle-Free Blood Draw, United States Patent Application, Eric Peeters, Peter H.Smith, US2015/0342509 A1, Dec.3rd, 2015). Tvoří ho dva koncentrické válce na jednom konci uzavřené membránou, na obr. označenou číslem 318. Ventilem na horní části vnitřního válce (na obr. č.320, jeho ovládání č.326) se do něj rychle napustí stlačený vzduch, který vystřelí mikročástice skrz membránu 318 do kůže č.330, kde mohou proniknou do hloubky 0,25 až 2 mm. Vytvoří pole málo bolestivých, drobných, avšak krvácejících ranek. Nízký tlak ve vnějším válci z nich vysaje vzorek krve. Mikročástice o průměru od 10 do 250 mikrometrů mohou být z biodegradabilní plastu, cukru, soli, železa nebo zlata. Výhodou není ani tak, že je možné se vyhnout nepříliš bolestivému vpichu, ale mnohem snazší provedení celého úkonu. Odpadá nutno nalezení žíly vhodné k zabodnutí jehly, což někdy může být oříšek i pro velmi zkušenou zdravotní sestru.

Pavel Trávník 8.12.2015: Řešení je originální a sofistikované, jeho využití bude asi velmi velmi omezené. Kapilární krev, kterou tak odebereme, se hodí jen k menší části vyšetření a dá se velmi snadno získat z malého vpichu z prstu apod. Žilní krev, vhodnou k většině vyšetření, takto nezískáme a hledání vhodné žíly se tak nezbavíme.

Léky z kovu

7.12.2015
struktura doxorubicinu

Miniaturní kapičky tekutého kovu jako základ protirakovinného přípravku použil tým prof.Zhen Gua z University of North Caroline v Chapel Hill. Vyšli ze slitiny kovů o složení 75% gallia a 25% india, která taje za teploty 15,5 stupně Celsia. Pomocí ultrazvuku ji ve vodě rozptýlili na malé kapičky o průměru kolem 100 nm. Ty stabilizovali pomocí kyseliny hyaluronové nebo cyklodextrinu, na které navázali thiolové skupiny -SH. Ty se totiž velmi dobře váží na kovové povrchy a přidrží na nich mnohem větší a složitější molekuly. Nakonec na povrch nanočástic pomocí přichyceného cyklodextriunu nebo hyaluronové kyseliny navázali molekuly protirakovinného přípravku doxorubicinu, jehož strukturu vidíme na obrázku. Velkou výhodu nového preparátu je velmi snadná příprava. V biologickém prostředí se kovové jádro nanočástic beze zbytku pomalu rozpustí. Uvolňují se při tom ionty gallité Ga3+, které podporují působení chemoterapeutik.

Maskovaná sépie

6.12.2015
Sépie obecná (Sepia officinalis),foto Brian Gratwicke/Flickr, Creative Commons BY 2.0.

Přestože sépie jsou dravci, jejich měkké nechráněné tělo představuje chutné sousto pro větší predátory. Proto se z nich stali mistři v maskování. Jsou v tom ještě lepší, než jsme doposud věděli. Christine N. Bedore z laboratoře Sönkeho Johnsena z Duke University v Severní Karolíně spolu se Stephenem M. Kajiurou z Florida Atlantic University v Boca Raton zjistili, že dokážou přejít do strnulého stavu, ve kterém podstatně sníží napětí svého elektrické pole ze 30 na 6 milivoltů. To může být velmi důležité, protože žraloci pomocí speciálního ojedinělého smyslového orgánu, tzv. Lorenziniho ampulí, umí kromě jiného sledovat nepatrné změny elektrického pole. Jeho hlavním zdrojem u sépie je ploutvový lem a nálevka, což je trubice sloužící k odvádění výkalů a vydýchané vody. Spatří-li sépie nebezpečí, ztuhne, omezí dýchání, sevře svůj plášť a rameny překryje ústí nálevky. Během experimentu sledovali biologové reakci desetiramenného hlavonožce sépie obecné (Sepia officinalis) postupně na siluetu dravé ryby, žraloka a kraba. Průběh pokusu vidíme na tomto videu. Sépii obecnou vidíme na obrázku (foto Brian Gratwicke/Flickr, Creative Commons BY 2.0.).

Dotykový hologram

5.12.2015
reakce hologramu na dotyk

Hologram, který můžete ovlivňovat dotykem, vytvořili Joiči Očiai se svými kolegy z Ucunomijské univerzity v japonské prefektuře Točigi ve středu hlavního japonského ostrova Honšú. Základem je laser schopný vysílat krátké záblesky trvající femtosekundy (10-12 s). S jeho pomocí vytvářejí hologram. Přiblížíme-li libovolný předmět, nemusí to být nezbytně prst, záblesky se částečně odstíní. To se projeví na vzhledu hologramu. Shlédnout to můžeme na tomto videu.

Třírohý divnorožec

3.12.2015
Rekonstruovaná hlava samce X. amidalae (Sánchez IM, Cantalapiedra JL, Ríos M, Quiralte V, Morales J (2015) Systematics and Evolution of the Miocene Three-Horned Palaeomerycid Ruminants (Mammalia, Cetartiodactyla). PLoS ONE 10(12): e0143034). doi:10.1371/journal.pone.0143034

Vyhynulí třetihorní savci svou popularitou silně zaostávají za druhohorními veleještěry, ačkoliv šlo rovněž o velmi zajímavé tvory. Israel M. Sánchez se svými kolegy z madridského Museo Nacional de Ciencias Naturales-CSIC prostudoval krásně zachovanou fosilii přežvýkavce Xenokeryx amidalae z třetihorního období miocén (před 23 až 5 miliony let), která pochází ze španělské lokality La Retama. Výrazně tím přispěli k lepšímu poznání celé vyhynulé čeledi třetihorních přežvýkavců Palaeomerycidae, jejichž fosilie nacházíme po celé Euroasii. Rekonstruovanou hlavu samce X. amidalae vidíme na obrázku (Sánchez IM, Cantalapiedra JL, Ríos M, Quiralte V, Morales J (2015) Systematics and Evolution of the Miocene Three-Horned Palaeomerycid Ruminants (Mammalia, Cetartiodactyla). PLoS ONE 10(12): e0143034). doi:10.1371/journal.pone.0143034). Tři rohy jsou charakteristické znaky celé čeledi Palaeomerycidae. Své druhové jméno amidalae obdržel podle princezny Padme Amidaly z filmové hexalogie Hvězdné války.

Jurská červeň

2.12.2015
struktura barviva jurské ruduchy Solenopora jurassica

Moderní analytická chemie vládne nástroji tak mocnými, že se Klausu Wolkensteinovi z Göttingenské univerzity a jeho kolegům podařilo určit přesnou strukturu barviva ze zkamenělin vyhynulé druhohorní řasy Solenopora jurassica. Jeho strukturní vzorec vidíme na obrázku. Určili ho ze vzorku o hmotnosti pouhých 50 mikrogramů. S.jurassica patří do kmene červených fotosyntezujících řas, zvaných ruduchy (Rhodophyta). Řada jeho druhů žije i v dnešní době. Zajímavý je výskyt atomu boru ve struktuře barviva, což není příliš obvyklé.

Aragonitová očka

1.12.2015
Detail štítu chroustnatky Acanthopleura granulate, foto MIT.

Těla mořských měkkýšů chroustnatek (Polyplacophora) pokrývá osm skloubených destiček z chitinu a aragonitu, což je ortorombicky krystalující uhličitan vápenatý. Zajímavé je, že součástí této schránky jsou stovky drobných oček o průměru desetiny milimetru. Na rozdíl od ostatních známých organismů jsou jejich čočky z průhledného aragonitu, nikoliv z bílkovin. Prof. Christine Ortiz z MIT se svým týmem je u druhu Acanthopleura granulate důkladně prozkoumala pomocí rentgenové tomografie i dalších metod. Zjistila, že jde o plně funkční smyslový orgán, schopný vytvářet zaostřený obraz. Některé chroustnatky žijí přisedle na skalách v příbojové zóně, jsou tudíž občas ve vodě a jindy na vzduchu. Jejich oči zvládají obě tato opticky rozdílná prostředí. Detail štítu chroustnatky vidíme na obrázku (foto MIT). Očka jsou tmavé hrbolky se světlým středem. Kromě nich tam najdete ve větším počtu ještě další smyslové orgány, jejichž funkci doposud neznáme. Na rozdíl od oček jde o početné světlé hrbolky s tmavým středem.

Diskuse/Aktualizace